机械设计基础习题集答案.doc

1、 1 机械设计基础练习题集解 2 二 OO八年三月 机械设计基础（本科）习题集答案 绪论 一、 填空 1.（ 1）是构件系统，（ 2）传递运动和力。 （ 3）包含电气、液压等其他装置，（ 4）具有变换和传递能量、物料、信息的功能。 2.机械 3.连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇运动机构 二、 选择题 1 B 2 .C； B 3.D 4. D 三、 判断题 1. 2. 3. 4. 第一章 平面机构的自由度和速度分析 一、填空题 1. 两构件直接接触形成的可动联结 2. 由点、线接 触构成；由面接触构成的 3. 用简单的线条和规定的运动副符号，按一定的比例尺绘制的；表示机构各构件间相对运动

2、关系的简单图形 4. 原动件、从动件、机架 5. 原动件数等于机构的自由度 F 的数目，且 F 0 二、选择题 1.A， B 2.C 3.D； C； B 三、判断题 1. 2. 3. 四、 计算 1-5. F=3 6 2 8 1=1 具有一处局部自由度 1-6. F=3 8 2 11 1=1 具有一处局部自由度 1-7. F=3 8 2 11=2 1-8. F=3 6 2 8 1=1 1-9. F=3 4 2 4 2=2 具有一处局部自由度 1-10. F=3 9 2 12 2=1 具有一处局部自由度；一处复合铰链；一3 处虚约束 1-11. F=3 4 2 4 2=2 具有一处复合铰链； 1

3、-12. F=3 3 2 3=3 第二章 平面连杆机构（作业一） 一、 填空题 1. 曲柄的极位夹角 0，且曲柄为主动件 2. 行程速比系数； K=（ 180o+） /（ 180o） 3. 摇杆；连杆和曲柄 二、 选择 1.C 2.B； F 3.A， B， 4.A； D 三、 判断题 1. 2. 3. 四、 计算题 1、 4.162.2 2.018011180 kk 正弦定理：e llllll )(s ins in50 122121 （21sin lle ） 余弦定理：)(2 )()(c o s 12212212221llll sllll 1l 2l 2、 304.2 4.018011180

4、kk 对于导杆机构， mml 882.252s in1001 s s 1l 2l 21l L 4 第二章 平面连杆机构（作业二） 一、 填空题 1. 最短杆与最长杆长度之和小于等于另两杆长度之和 2. 双曲柄；曲柄摇杆；双摇杆；双摇杆 3. 曲柄摇杆或曲柄滑块；曲柄长 二、 选择题 1.D； C,E； A； C,E 3.B， C， G 4.A， B， C， D， F， G 5.F； E 6.C（见右图） 7.C 三、判断题 1. 2. 3. 4. 5. 五、 作图计算 极位夹角BDCAC 2E 2E 1C 1FF 2EF 1压力角行程 1l 2l 5 S 3 2 1 460 120 180 2

5、40 300 3601. F=3 5 2 7=1 应有一个主动件 2.曲柄摇杆机构，摇杆滑块机构 3. AFE 4.机构具有急回特征， = C2AC1 5.最大行程为 F1F2=L 6.存在死点， F 处于极限位置时， ABC 共线，有两处。 7.L=2DE=48 第三章 凸轮机构（作业一） 一、 填空题 1. 盘形凸轮；移动凸轮；圆柱凸轮 2. 尖顶从动件；平顶从动件；滚 子从动件 3. 等速运动、等加速等减速、简谐；开始；终了；刚性；柔性 4. 的最小向径 rmin 5. 3 ； 2 ； 1； 4 ； 二、 选择题 1.C； D 2.B 3.B 4.C 第三章 凸轮机构（作业二） 一、 填

6、空题 1. 紧凑；过大 ；降低； 自锁 ； 尖点或交叉 2. 大； 小于理论轮廓线外凸部分的最小曲率半径 3. 从动件运动方向和接触轮廓的法线方向之间所夹的锐角 4. 从动件导路偏离凸轮回转中心得距离；从动件导路向推程相对速度瞬心得同侧偏置 二、 选择题 1.F 2.B 三、 判断题 1. 2. 3. 4. 四、 作图题 6 第六章 间歇运动机构 一、 选择题 1.B 2.D 3.B 4.B 二、 填空题 1. 槽轮、拨盘、机架 2. 棘轮机构、槽轮机构 3. 构造简单、机械效率高、运动平稳。 O CD 轮廓的法线方向从动件运动方向压力角基圆半径7 第十章 联接（作业一） 一、 选择题 1.A

7、 2.B 3.B， D； G 4.C 5.B 6.D 7.C， E， B 8.B 9.C 二、 填空题 1. 普通螺纹；管螺纹 2. 紧固联接；紧密联接 3. 单向传动；双向传动 4. )ta n (ta n2 TSF a； 高； 45o 2 5. 管子的公称通径 三、 简答题 普通细牙螺纹：升角小，小径大，自锁性好，强度高，但不耐磨，易滑扣；适用于薄壁零件，受动载荷的联接，微调机构的调整。 粗牙螺纹：升角大于细牙螺纹，小径小于细牙螺纹，不 易滑扣，较耐磨，拆卸方便，广泛应用于紧固联结中 四、 计算题 1. （ P161 题 10-1） %50212t a n1t a n1t a n2t a

8、n2t a nt a n)t a n (t a n 22具有自锁性能2. 00 59.630c o s 1.0a r c t a nc o sa r c t a n f 大于 M20， M20 1.5 的螺纹升角，故 M20， M20 1.5 均可自锁。 3.（ P161 题 10-2） M20： 2tan dnP 查 P137 表 10-1 P=2.5， d2=18.376， n=1 0479.20 4 3 3.0t a n M20 1.5： P=1.5，查表 10-1 计算式， d2=20-0.6459P=19.026 04 3 8.10 2 6.19 5.1t a n 故00 517.1

9、479.2 M20 1.5 自锁性能较好 4. （ P161 题 10-3） 8 5. （ P161 题 10-4） （ 1）7 1 1.510.0a r c ta na r c ta n0 8 8.116514.3 104a r c ta na r c ta n2fdnp %9.643 0 2.0 1 9 6.0)7 1 1.50 8 8.11t a n ( 0 8 8.11t a n)t a n (t a n （ 2） NmdFdFTa 5.981)711.5088.11t a n (265100)t a n (22 22 （ 3） m in/20/104 m in/8 0 0 rrmmm

10、msvn wvFpa 4 4 3.2 0 5 4%9.64608 0 01 0 0/ （ 4）NmdF a 899.305)711.5088.11t a n (265100)t a n (2T 2a 置不能自锁，需要制动装 fcaa rfFdFTTT )t a n (2 221 oof 59.630c o s1.0a r c t a nc o sa r c t a n odP 17.31 8 8.7 1a r c t a na r c t a n2 该螺纹具有自锁性。 NddfdlFrfdTFwcafca9.24330495.1112.0)59.617.3t a n (2188.7240125

11、4)t a n (2)t a n (2/02螺栓会发生损坏。 MP aMP adFdF sassa 3 2 01 4 0 36 4 7.6 9.2 4 3 3 08824 22121 9 第十章 联接（作业二） 一、 选择题 1.A， C， B 2.B 3.A 4.C， A 5.A，C， D， F 二、 填空题 1. 螺栓联结，双头螺柱、螺钉、紧定螺钉 2. 不加工，方便，低；没有，横向 3. 421 dFa； 43.121 dFa mfCFF0 4. 螺栓剪切面的数目；螺栓剪切面的直径；螺栓杆与被联接件孔壁间接触受压的最小轴向长度 三、 简答题 1. 小直径的螺栓装配时，如拧紧力过大易将螺栓

12、拉断，对重要的有强度要求的螺栓联接，若拧紧程度仅凭工人经验，无控制拧紧力矩措施，则不宜选用小于 M20 M16 的螺栓。 2. 螺栓杆拉断，螺纹的压溃或剪断，经常拆卸时因磨损而发生滑扣 3. （ 1）利用附加摩擦力防松，如弹簧垫片、对顶螺母、尼龙锁紧螺母 （ 2）采用专 门防松元件：如开口销、带翅垫片，止动垫片 （ 3）其他防松：如冲点、粘合 4. 在静载荷或工作温度变化不大时不会松脱，但在冲击、振动、交变载荷作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，使联接松脱，此外工作温度较高，也可能由于变形而发生松脱，故必须考虑防松问题。 四、 计算题（ P161 题 10-5） 4/3.1 21 d Fa 13

13、.7 2 6 643.1 3 7 6.84.1/2 4 043.1 221 dF a N 按公式（ 10-13）：mfCRFa 25.18162.1 15.0113.726622 C fmFR a N 答：牵引力不得大于 1816.5N。 10 第十章 联接（作业三） 一、 填空题 1. 拉断；压溃或剪断；因磨损而滑扣。疲劳断裂；应力集中；螺栓头部、螺纹收尾部和支承面所处的螺纹部 2. F0Fa；螺纹刚度，拉伸载荷 Fa 3. 增加；减少；避免 4. 预紧力 5. 受预紧力所产生的拉应力和螺纹力矩所引起的扭切应力；受预紧力所产生的压应力 6. 螺纹副相对转动的阻力矩 T1；螺母支承面上的摩擦阻力矩 T2 7. 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；改善螺纹各圈间的载荷分布；避免或减少附加应力。 二、 简答题 普通螺母轴向载荷在旋合螺纹各圈间的 分布是不均匀的，旋合圈数越多，载荷分布的不均匀程度越显著，到第 810 圈之后，螺纹几乎不受载荷，故螺母圈数不宜大于 10。 三、 计算作图 1.（ 1）残余预紧力 2210 QQrKN （ 2）螺栓所受总轴向载荷： 6230 QQKN （ 3）螺栓所受工作载荷： 40 QQe KN （ 4）载荷与变形的关系图如右所示： 242QQeQrQ06变形力